المعيار الدولي ISO 3384-1: المطاط، المُفلكن أو اللدائن الحرارية - تحديد استرخاء الإجهاد تحت الضغط - الجزء 1: درجة حرارة ثابتة
يصف معيار ISO 3384-1 "المطاط، المفلكن أو الحراري - تحديد استرخاء الإجهاد تحت الضغط - الجزء 1: الاختبار عند درجة حرارة ثابتة"، الذي نشرته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، إجراءين لتحديد الانخفاض في القوة المعاكسة المطبقة على قطعة اختبار مصنوعة من المطاط المفلكن أو الحراري، والمضغوطة إلى تشوه ثابت والمثبتة بهذه الطريقة عند درجة حرارة اختبار محددة مسبقًا.
في الطريقة (أ)، تُجرى قياسات الضغط وجميع قياسات القوة المعاكسة عند درجة حرارة الاختبار، بينما في الطريقة (ب)، تُجرى قياسات الضغط وجميع قياسات القوة المعاكسة عند درجة حرارة المختبر القياسية. لا تُعطي الطريقتان (أ) و(ب) النتائج نفسها لأن الطريقة (ب) تأخذ في الحسبان انكماش المادة من درجة حرارة الاختبار إلى درجة حرارة المختبر القياسية.
يحدد هذا المعيار شكلين لعينات الاختبار: عينات أسطوانية وحلقات. ولا تكون مقارنة النتائج صحيحة إلا عند إجرائها على عينات اختبار متماثلة في الحجم والشكل.
يُعد استخدام قطع الاختبار الحلقية مناسبًا بشكل خاص لتحديد استرخاء الإجهاد في البيئات السائلة.
لا يتناول هذا المعيار إلا الاختبارات التي تُجرى في بيئة مستقرة أو عند درجات حرارة عالية. ولا يُحدد الاختبار عند درجات حرارة أقل من درجة حرارة المختبر القياسية. وقد استُخدمت هذه الطرق في اختبارات درجات الحرارة المنخفضة، ولكن لم يتم إثبات موثوقيتها في ظل هذه الظروف.
لأغراض هذا المعيار، يشير استرخاء الإجهاد الانضغاطي إلى انخفاض قوة الضغط بمرور الوقت، معبراً عنها كنسبة مئوية من القوة الأولية، بعد تطبيق إجهاد ضغط ثابت.
باختصار، يُعدّ معيار ISO 3384-1 معيار اختبار معترف به دوليًا، يحدد طرقًا لتحديد استرخاء الإجهاد في مواد المطاط المُفلكن واللدائن الحرارية تحت الضغط عند درجة حرارة ثابتة. ويُستخدم هذا المعيار على نطاق واسع في صناعات السيارات والفضاء والتصنيع، بالإضافة إلى صناعة موانع التسرب الصناعية والأجهزة الطبية، لتقييم مدى احتفاظ المواد المطاطية بقوة منع التسرب أثناء الضغط المطوّل.
صُممت المكونات المطاطية، مثل الحلقات الدائرية، والحشيات، والأختام، وعوازل الاهتزاز، والبطانات، لتبقى مضغوطة طوال فترة استخدامها. ورغم أن هذه المواد تبدو ثابتة، إلا أن القوة التي تُمارسها تتناقص تدريجيًا نتيجة لظاهرة تُعرف باسم استرخاء الإجهاد.
يختلف استرخاء الإجهاد عن التشوه الدائم الناتج عن الضغط. يقيس التشوه الدائم الناتج عن الضغط مقدار التشوه الدائم المتبقي بعد إزالة الحمل، بينما يقيس استرخاء الإجهاد فقدان قوة الإحكام أثناء تعرض المادة للضغط. ولأن أداء الإحكام يعتمد على الحفاظ على ضغط تلامس كافٍ، فإن استرخاء الإجهاد يُعد عمومًا مؤشرًا أكثر واقعية لأداء الخدمة على المدى الطويل.
يُقدّم معيار ISO 3384-1 إجراءً موحدًا لقياس هذا السلوك، مما يسمح للمهندسين بمقارنة مركبات المطاط المختلفة والتنبؤ بموثوقية منع التسرب على المدى الطويل. ويحدد هذا المعيار إجراءات تحديد انخفاض القوة المعاكسة التي تُمارسها عينة مطاطية مضغوطة إلى تشوه ثابت ومثبتة عند درجة حرارة محددة مسبقًا.
تنطبق هذه المواصفة على:
يغطي هذا المعيار الاختبارات التي تُجرى في بيئة ثابتة أو عند درجات حرارة عالية. ولا يغطي الاختبارات التي تُجرى عند درجات حرارة أقل من درجات حرارة المختبر القياسية.
من حيث المبدأ، تُضغط عينة من المطاط إلى تشوه محدد بين لوحين متوازيين. وتبقى العينة مضغوطة طوال فترة الاختبار مع تعريضها لدرجة حرارة مضبوطة. ومع مرور الوقت، يتناقص الإجهاد الداخلي في المطاط، مما يؤدي إلى انخفاض قوة الضغط المؤثرة على اللوحين. تُقاس القوة المتبقية دوريًا لتحديد مقدار استرخاء الإجهاد الذي حدث. وبشكل عام، توفر المواد التي تُظهر استرخاءً أقل للإجهاد أداءً أفضل في منع التسرب على مدى عمر خدمة أطول.
تحدد المواصفة القياسية ISO 3384-1 طريقتين للاختبار:
بما أن التبريد يسبب انكماشًا حراريًا، فإن الطريقة "ب" تنتج نتائج مختلفة عن الطريقة "أ".
يسمح هذا المعيار بنوعين من أشكال العينات: العينات الأسطوانية والعينات الحلقية. تُعدّ العينات الحلقية مفيدةً بشكل خاص عند تقييم استرخاء الإجهاد في الأوساط السائلة كالزيوت والوقود. وينص المعيار أيضًا على ضرورة إجراء المقارنات باستخدام عينات ذات أشكال وأبعاد متشابهة فقط، لأن شكل العينة يؤثر على سلوك الاسترخاء المقاس.
على الرغم من أن معيار ISO 3384-1 يسمح بالمرونة اعتمادًا على خصائص المواد، فإن معايير الاختبار الشائعة هي كما يلي:
يلجأ العديد من مصنعي السيارات إلى معيار ISO 3384-1 عند تحديد درجات الحرارة وأوقات التعرض الخاصة بهم.
النتيجة الرئيسية في الاختبارات هي انخفاض قوة الضغط بمرور الوقت. تشير قيم استرخاء الإجهاد المنخفضة إلى احتفاظ أفضل بالقوة على المدى الطويل.
يُستخدم معيار ISO 3384-1 على نطاق واسع في تقييم ما يلي:
يُعد هذا المعيار ذا قيمة خاصة عندما تحتاج المكونات إلى الحفاظ على ضغط منع التسرب لسنوات عديدة.
يُستخدم معيار ISO 3384-1 بشكل متكرر في القطاعات التالية:
تحتوي المركبات الحديثة على مئات من مركبات منع التسرب المطاطية التي تتعرض لما يلي:
حتى لو لم يتشوه الحشية بشكل دائم، فإنّ زيادة الإجهاد الناتج عن التآكل قد يقلل من قوة إحكامها، مما يؤدي إلى تسربات، وضوضاء، ودخول الغبار أو الماء. يساعد هذا المعيار المصنّعين على اختيار مركبات تحافظ على قوة إحكام كافية طوال العمر الافتراضي المتوقع للمركبة.
في الختام، يُعدّ معيار ISO 3384-1 أحد أهم المعايير الدولية لتقييم أداء الضغط طويل الأمد للمواد المطاطية. فمن خلال قياس انخفاض قوة منع التسرب تحت تأثير التشوه المستمر، يُقدّم هذا المعيار تقييمًا واقعيًا لأداء المنتجات المطاطية أثناء الاستخدام. ويجعله اعتماده الواسع في تطبيقات السيارات والفضاء والصناعة ومنع التسرب أداةً لا غنى عنها لتطوير المواد وتأهيل المنتجات وضمان الجودة.
على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات اختبار متوافقة مع معيار ISO 3384-1.
يمكنك أن تطلب منا ملء النموذج الخاص بنا للحصول على موعد ، أو للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً أو لطلب تقييم.
